Proċess ta' distillazzjoni u purifikazzjoni tal-arseniku

Il-proċess ta' distillazzjoni u purifikazzjoni tal-arseniku huwa metodu li juża d-differenza fil-volatilità tal-arseniku u l-komposti tiegħu biex jissepara u jippurifika, speċjalment adattat għat-tneħħija tal-kubrit, is-selenju, it-tellurju u impuritajiet oħra fl-arseniku.Hawn huma l-passi u l-konsiderazzjonijiet ewlenin:

1.Pretrattament tal-materja prima

• Sorsi ta' arseniku mhux raffinat: ġeneralment bħala prodott sekondarju tat-tidwib ta' minerali li fihom l-arseniku (eż. arsenit, realgar) jew skart riċiklat li fih l-arseniku.
• Inkaljar ossidattiv(mhux obbligatorju): Jekk il-materja prima hija sulfid tal-arseniku (eż. As₂S₃), jeħtieġ li jiġi inkaljat l-ewwel biex jinbidel f'As₂O₃ volatili

As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2​S3​+9O2​→As2O3+3SO2

2.Unità tad-distillazzjoni

• TagħmirLampun tal-kwarz jew taċ-ċeramika (reżistenti għall-korrużjoni, reżistenti għat-temperatura għolja), mgħammar b'tubu tal-kondensatur u flixkun li jirċievi.
• Protezzjoni inertiIn-nitroġenu jew id-dijossidu tal-karbonju jiġu introdotti biex jipprevjenu l-ossidazzjoni tal-arseniku jew ir-riskju ta' splużjoni (il-fwar tal-arseniku huwa fjammabbli).

3.Proċess ta' distillazzjoni

• Kontroll tat-temperatura:
  • Sublimazzjoni tal-arsenikuSublimazzjoni ta' As₂O₃ f'500-600 °C (sublimazzjoni ta' arseniku pur f'madwar 615 °C)).
  • Separazzjoni tal-impuritajietImpuritajiet b'punt ta' togħlija baxx bħall-kubrit u s-selenju huma preferenzjalment volatilizzati u jistgħu jiġu separati permezz ta' kondensazzjoni segmentata.
• Ġbir ta' kondensazzjoniIl-fwar tal-arseniku jikkondensa f'As₂O₃ ta' purità għolja jew arseniku elementali fiż-żona ta' kondensazzjoni (100-200°C)).

4.Post-ipproċessar

• Tnaqqis(jekk ikun meħtieġ arseniku elementali): Tnaqqis ta' As₂O₃ bil-karbonju jew bl-idroġenu

As2O3+3H2→2As+3H2OAs2​O3​+3H2​→2As+3H2O

• Distillazzjoni bil-vakwu: purifikazzjoni ulterjuri tal-arseniku elementali biex jitneħħew l-impuritajiet volatili residwi.

5.Prekawzjonijiet

• Protezzjoni mit-tossiċitàIl-proċess kollu huwa operazzjoni magħluqa, mgħammar b'tagħmir ta' skoperta ta' tnixxija ta' arseniku u trattament ta' emerġenza.
• Trattament tal-gass tal-aħħarWara l-kondensazzjoni, il-gass tad-denb jeħtieġ li jiġi assorbit minn soluzzjoni tal-liċida (bħal NaOH) jew adsorbiment tal-karbonju attivat biex jiġi evitat l-As₂O₃emissjonijiet.
• Ħażna tal-metall arsenikumaħżun f'atmosfera inerti biex jipprevjeni l-ossidazzjoni jew id-delikuxxenza.

6. PuritàTitjib

• Distillazzjoni f'diversi stadjiDistillazzjoni ripetuta tista' ttejjeb il-purità għal aktar minn 99.99%.
• Tidwib taż-żona (mhux obbligatorju): Raffinar taż-żona tal-arseniku elementali biex jitnaqqsu aktar l-impuritajiet tal-metall.

Oqsma ta' applikazzjoni

L-arseniku ta' purità għolja jintuża f'materjali semikondutturi (eż. GaAskristalli), addittivi tal-liga, jew fil-manifattura ta' ħġieġ speċjalizzat. PIl-proċessi jeħtieġ li jikkonformaw ma' regolamenti ambjentali stretti biex jiżguraw is-sikurezza u r-rimi tal-iskart konformi.